CN1102721A - 扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种适于使用者握持的扫描装置，适于放在被扫 描的平面上，并响应于该扫描装置扫过被扫描平面产 生一个信号。本扫描装置有一个外壳部分，它带有一 个背向使用者的后表面，一个面向使用者的前表面和 一个适于静置于被扫描平面上的底面。该扫描装置 还包括一个设在外壳部分中的检测器，用于扫过被扫 描的平面并响应于扫描器扫过被扫描平面产生信 号。本扫描装置还有一支撑机构，连接在外壳部分 上。

Description

本发明涉及一种扫描装置/扫描器，它对一个二维平面进行扫描并得到响应于所扫描二维平面的信号。本发明的一种情况涉及一种条形码阅读器，用来阅读并显示与一种条形码相对应的信息。

一种重要的存储信息的方式即在物品的标签或表面上设置条形码形式的信息。条形码是一串彼此相隔不同宽度的条纹编码图样，其中的条纹和间隔具有不同的反光特性。这种编码图样代表各种信息，从商业价格到病人用药的标识。

条形码所含的信息通过条形码阅读装置发出的光扫描这种编码而被处理。这之后再由条形码阅读装置检测所反射的光，并采用电子电路或者软件设备，将测得的信号解码成为条形码所代表的信息的数字表示式。

在这种条形码阅读装置中，一般是用被称做“棒”的扫描器移过条形码来阅读该条形码的。这种“棒”有一个阅读条形码的扫描头。为了扫描条形码，用人手握住“棒”，扫描头在一个被称做“游移”的过程中移过条形码。美国专利第4260979（Smith）、4817185（Yamaguchi等人）以及5184005（UKai等人）中公开了一些棒的例子。将棒经馈线装到处理器上，于是由棒从条形码上扫描得到的信息被送给产生信息的处理器。

“棒”扫描器的一个缺点是，它们能容许人的腕关节以多种角位置去完成对条形码的扫描。如果扫描过程中未能正确握“棒”和/或使其成一个别扭的倾斜角，则人的腕关节会受到应力。此外，若在不正确地握“棒”或成别扭的倾角情况下，人要做大量的游移动作，则在阅读条形码的过程中，人会感到不舒服。

条形码阅读器的再一个缺点是，扫描器的多种多样的角位置降低了阅读条形码的成功率。于是，就需要对条形码进行多次扫描，以便阅读出该条形码。

因而，本发明的目的在于，提供一种扫描器，诸如鼠标器、数字转换器，或者条形码阅读器，它们减少了在扫描或者阅读条形码过程中在人的腕关节上产生应力的机会。

本发明的再一目的是提供一种扫描器或者条形码阅读器，它改善了被扫物体与探测器间的扫描倾角，从而提高了扫描的成功率。

为实现上述目的，本发明致力于一种适合使用者握持并适于放在被扫描面上的扫描装置，它产生一个与扫过被扫描面的扫描装置相应的信号。这种扫描装置包括一个外壳，它有一个背离使用者的后表面，一个向着使用者的前表面和一个适于放置在被扫描面上的底面。这个扫描装置还包括一个设在外壳部分内部的探测器，用来扫过被扫描表面并产生信号，此信号响应于扫过被扫描平面的扫描器。本扫描装置还包含一个连接在外壳部分的支撑，其形状可确保外壳底面平行于扫描表面时，外壳部分总站立成朝上或者直立的状态。

本发明的另一方面是，扫描装置有一个外壳部分，它有一个背离使用者的前表面，一个朝向使用者的后表面和一个适于沿着被扫描表面平放的面。底面包括一个置于外壳内部的探测器，用来产生与扫过扫描平面相对应的信号。该扫描器还包括一个带有第一端和第二端的支架，其中第一端连在外壳上，第二端与表面接触，总以朝上状态支持着外壳。

发明的再一方面涉及一种适于握持在使用者的拇指和其它手指之间的扫描装置，它被放在带有被扫描图样的二维平面上，并，由此产生与所扫过的被扫描图样对应的信号。这种扫描装置有一外壳，它带一个背离用户且适于与用户的手指接触的前面，一个面朝用户的背面，和一个通常是平的且适于放在所说二维平面上的底面，所说的底面有一窗。当把底面放在该二维平面上的时候，处在外壳内的扫描器通过该窗扫描被扫的图样，并产生所说的与外壳扫过的二维平面对应的信号。该扫描器还包括一个带第一端和第二端的支架，以及适于使用者拇指接触的拇指部分，其中第一端固着在外壳上，第二端与二维平面接触，总以向上状态支撑着外壳。

图1是本发明条形码阅读器实施例处于阅读状态的透视图;

图2是图1的条形码阅读器处于停置状态的透视图;

图3是本发明条形码阅读器的第二实施例透视图;

图4是图1的条形码阅读器的断面图;

图5是图1的条形码阅读器的后视图;

图6是图1的条形码阅读器的正视图;

图7是图1至6的条形码阅读器中所用的条形码扫描器实施例示意图;

图8是随图1至6的条形码阅读器所用的处理台的分解图;

图9是图8的处理台的断面侧视图;

图10是图8的处理台的后视图。

参见图1至10所示的实施例可更好地了解本发明。图1表示一个用来扫描条形码4的条形码阅读器2。条形码4可置于一个二维平面上，比如在纸片6上。条形码阅读器2通过图1、2和10中所示的传输电缆10接到置于条形码阅读台或处理台8背面11的电源接口9中的电输入端7。

处理台8及条形码阅读器2可由设在处理台8中的电池或者由接于处理台8的电源输出端13与电路输出端之间的电源线供电。当使用电池时，在图8至9所示的处理台8前面的板17上装有指示灯15，一旦电池的电不足，它就点亮。前面板17有凹部19，用以在条形码阅读器不扫描时，放置阅读器。指示灯15支撑于前面板17与底部支承件23之间的中间板21上，有如图8和9所示者。在一个实施中，底部支承件23有一个矩形样的支撑部分25，用以将处理台8从结构上及电气上连接到诸如药品推车这样的结构上。

使用条形码阅读器2扫描条形码4时，产生一个信号，它被送给处理台8。然后，处理台8读出信息并在液晶显示屏12上显示信息，该屏证实扫描或者指引使用者完成液晶显示屏12上显示的扫描器过程。证实扫描的信息可包括下列显示：（1）配给药品的种类;（2）接受药品的病人;以及（3）给病人配药的人。指引使用者完成扫描过程的信息可是一些指示显示，包括：（1）扫描患者的条形码;（2）扫描病人所接受的药品的条形码;以及（3）扫描给病人配药品的人的条形码。证实扫描的信息，或者指示使用者完成扫描过程的信息可为文字、数字或者它们的组合等形式。当因变换信息而发生延迟时，显示器12还能通知使用者。

图1、2以及4至6揭示了本发明的条形码阅读器2的一个实施例。该条形码阅读器2有一个带扫描平面16的外壳，扫描平面平行于纸片6并与之接触。扫描平面16上有一窗，该窗可以是个开口或者是由诸如玻璃、胶质玻璃或其它透明塑料等透光材料制成的嵌板盖住的开口。外壳14由诸如塑料等安全可靠的轻型材料构造而成。外壳14还有一个自扫描平面16向电子扫描器20延伸的空腔18。图7示意地表示了扫描器20的电子线路，并在Roger C.Paemer的“条码手册（Bar code Book）”（Helmers版，1989）之第80-81页中有所描述。这种扫描器的另一实例是设在纽约州奥兰治堡（Orangeburg）的Opticon制做的小型CCD组件。电子扫描器20第一个光源22，用以照亮条形码4。随后，被照亮的条形码4反射光，此反射光被装在腔18内的透镜24所接收，再射向光检测器26。譬如一电荷耦合光敏二极管阵列。光检测器26可以在一个检测平面成线性排列或成二维排列，所说的检测平面关于所扫描平面16夹一个β角，范围在约65°至85°间。β角关于所扫描平面16可以约70°至约80°的范围，最好为75°。这样的取向使被检测光的分辨率得到改进。此后，测得的光由公知的电子电路，如扫描电路、放大器以及整形电路自动完成扫描和处理。所测得的反射光产生一个电信号，被送到处理台8。

外壳14和空腔18均成弯曲状，成为图1-6所见的凸圆样形状。表面成为“凸圆”，其曲率中心极为接近使用者的拇指38，而不是使用者抓住该条形码阅读器2的另外四指，有如图1所示。外壳14有一个朝向使用者凸出的前表面28，它具有范围在约3.5英寸至约4.5英寸的曲率半径，最好为约5.75英寸。外壳14还有一个背向使用者凸的后表面30，它具有范围在约5英寸至约6英寸的曲率半径，最好为6.75英寸。前表面28和后表面30均成逐渐变窄的形状，于是，它们在扫描平面16处的宽度范围在约2.5英寸至约3.5英寸间，而在外壳14的弯曲顶部32处它们的宽度范围在1.25英寸至2.25英寸间。它们在扫描平面处的宽度最好为约1英寸，在弯曲顶部32处的宽度最好为约0.68英寸。顶部32的曲率半径范围在约0.24英寸至0.44英寸间。最好为0.34英寸，而在扫描平面16上面设定的垂直距离范围在3.3英寸至4.3英寸间，最好为3.4英寸。前表面28与后表面30由宽度约为0.58英寸至约1.18英寸的侧壁34连接在一起。可将侧壁34刻成自后面到前面的凹痕，形成支撑墙式支撑部分35，给条形码阅读器2所供进一步的支撑。于是，外壳14具有这样的形式，即在将扫描平面16放在条形码4上边时，外壳14只以扫描平面16与纸片接触。

此外，空腔18也具有凸起的形状，与外壳14的前后面都平行。不过，空腔的侧壁也是到相平行的。可以理解，空腔18的形状有多种选择，可选成使射到扫描平面16上的光射向光检测器26。在图1-6的实施例中，空腔18在扫描平面16处的横断面成所要扫描的条形码4的形状，即为矩形。这样，外壳14有一个与条形码形状大致相符的开口，如标准条形码的给定尺寸。此外，扫描平面16具有像条形码一样的矩形形状，并用诸如粘接的公知方法将扫描平面16装到外壳的开口上，从而把扫描平面16固着于外壳14上。

首先像图1所示的那样，使用者将其右手或左手36自然地放在外壳14上，进行对条形码4的扫描。使拇指38对准位于支架42上的凸起物40的纵轴，将手36及腕关节自然放置，使拇指38的位置基本上行于纸片6。其余四指44中的一个或几个放在后表面30上。使用者在其它已有技术的条形码方案中，手所受到的应力会因这种手和腕部的自然状态而减少。

当手36处于自然状态时，沿着纸片6移动外壳14，直至扫描平面16恰好对准所要扫的条形码4的顶端。为了更好地对准;如图3所示，外壳4及扫描平面16还可带有对准机构。图3中的对准机构即将扫描平面16沿长度方向伸展，使得对准部分44伸出外壳14的左侧壁和右侧壁34以外约3/16英寸。一边或两边的对准部分44上有刻线46，它垂直于侧壁34，位于对准部分44宽度的中间。一旦刻线46与纸片6上所设的标志线（未示出）对准，则可确认恰好对准了条形码4。

一当条形码阅读器2与条形码4对准，就可压触按钮48，扫描条形码4。按钮48以公知的方式与图7的扫描器电连接，以致启动它即可启动光源22及扫描电路。应当指出，也可使用其它公知的扫描检测器，只要手动扫描平面16越过条形码4能给出所需的扫描。

为了确保扫描平面与纸片及条形码平行，外壳14上上固定有外壳支撑，如支架部分42。外壳支撑可为任何结构，只需在扫描平面16平行于纸片6或者静置于纸片6上时，能确保条形码阅读器的外壳总是竖直或直立地站着。因而，外壳支撑可有许多可能的形状。

在一则实施例中，外壳支撑为支架部分42，它与纸片6接触，并与纸片6成一个范围在约100°至约130°之间的θ角，θ角可在约110°至约120°之间变化，最好为115°。支架42的厚度范围在大约0.5英寸至1英寸间，最好为0.75英寸。支架42的长度在大约1.25英寸至大约2.00英寸之间，最好为1.75英寸。

通过采用上面描述并示于图1-7中的扫描器实施例。可在不同的应用场合采用同种形式的条形码扫描器，如数字转换器和鼠标器。这种扫描器减少了扫描过程中人的腕关节上产生应力的可能性。

对于鼠标器的情况，鼠标器的形式与图1-7所示及上面所述者相同。为了外壳部分二维平面的扫描运动，可以众所周知的部件予先在底面设置窗口。作为条形码阅读器，鼠标器有一外壳部分，它带一背离使用者的前表面和一个面朝使用者的后表面。鼠标器还带一个检测器，置于其外壳部分中，用来检测外壳部分沿二维平面的运动。检测器产生一个关于外壳相对于二维平面扫描运动的信号。鼠标器还带一个具有第一端和第二端的支架部分，其中第一端固定在外壳部分，第二端与二维平面相接触，以支撑外壳部分总处于直立状态。

尽管发明已由目前的某些优选实施例所描述，但是本发明的一些其它的改型也将为本领域的熟练技术人员所公认，它们依然属于本发明的范围，正像随附的权利要求所表述的那样。

Claims (68)

1、一种适于使用者握持的扫描装置，适于放在被扫描的平面上并响应于所说扫描装置扫过被扫描平面产生一个信号，它具有

外壳部分，带一背向使用者的后表面、一个面向使用者的前表面和一个适于静置于所述被描述平面上的底面；

设在所述外壳部分中的检测器，用来扫描所述被扫平面并响应于所述扫描器扫描被扫平面产生所述信号；

连接在所设外壳部分上的支撑机构，其形状确保当所述底面平行于所述扫描平面时使所述外壳部分总站立成竖直状态或直立状态。

2、一种如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于所述前表面具有凸圆样形状。

3、一种如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于所述后表面具有凸圆样形状。

4、一种如权利要求2所述的扫描装置，其特征在于所述后表面具有凸圆样形状。

5、一种如权利要求2所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

6、一种如权利要求4所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

7、一种如权利要求3所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

8、一种如权利要求4所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

9、一种如权利要求6所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

10、一种如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于所述支撑机构固定于所述外壳部分的前表面。

11、一种如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于所述支撑机构关于所述被扫描平面成一个约100°至约130°间的角。

12、一种如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于所述支撑机构关于所述被扫描平面成一个约110°至约120°间的角。

13、一种如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于所述支撑机构关于所述被扫描平面成一个大约115°的角。

14、一种适于使用者握持的扫描装置，适于放在被扫描的平面上并响应于所述扫描装置扫过被扫描平面产生一个信号，它具有

外壳部分，带一背向使用者的前表面，一个面向使用者的一个表面和一个适于静置于所述被扫描平面上的底面;

设在所述外壳部分中的检测器，用来扫描所述被扫平面并相对于所述扫描器扫描被扫平面产生所述信号;

具有第一端和第二端的支架部分，其中所述第一端固定于所述外壳部分上，第二端与所述被扫描平面相接触，用以支撑所述外壳部分总处于直立状态。

15、一种如权利要求14所述的扫描装置，其特征在于所述前表面具有凸圆样形状。

16、一种如权利要求14所述的扫描装置，其特征在于所述后表面具有凸圆样形状。

17、一种如权利要求15所述的扫描装置，其特征在于所述后表面具有凸圆样形式。

18、一种如权利要求15所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

19、一种如权利要求17所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

20、一种如权利要求16所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

21、一种如权利要求17所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

22、一种如权利要求19所述的扫描装置，其特征在于所述凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

23、一种如权利要求14所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分的第一端固着在所述外壳部分的前表面上。

24、一种如权利要求14所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述被扫描平面成一范围在约100°至约130°间的角。

25、一种如权利要求14所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述被扫描平面成一范围在约110°至约120°间的角。

26、一种如权利要求14所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述被扫描平面成一约为115°的角。

27、一种适于使用者握持的扫描装置，适于放在含有被扫描图样的二维平面上并产生响应于扫描被扫图样的信号，它具有：

外壳部分，带一背向使用者的后表面，一个面向使用者的前表面，和一个适于静置于所述二维平面上的通常为平面的底面，所述底面有一窗;

设在所述外壳部分中的扫描器，用于在把所述底面置于所说二维平面上时，通过所述的窗扫描被扫描的图样，并关于所述外壳扫过所述二维平面产生所述的信号;

具有第一端和第二端的支架部分，其中第一端固着于外壳部分，第二端与所述二维平面相接触，支撑外壳部分总处于直立状态。

28、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述前表面呈一般弯曲的形状。

29、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述后表面呈一般弯曲的形状。

30、一种如权利要求28所述的扫描装置，其特征在于所述后表面呈一般弯曲的形状。

31、一种如权利要求28所述的扫描装置，其特征在于所述弯曲的前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

32、一种如权利要求30所述的扫描装置，其特征在于所述弯曲的前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

33、一种如权利要求29所述的扫描装置，其特征在于所述弯曲的后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

34、一种如权利要求30所述的扫描装置，其特征在于所述弯曲的后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

35、一种如权利要求32所述的扫描装置，其特征在于所述弯曲的后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

36、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分的第一端固着于所述外壳部分的前表面上。

37、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述二维平面成一个范围在约100°至约130°间的角。

38、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述二维平面成一个范围在约110°至约120°间的角。

39、一种如权利要求33所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分的第一端固定在接近所述外壳部分后表面的中点。

40、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分的第二端与所述外壳部分的底面是彼此有一定间隔的。

41、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述扫描器有一个处在检测器平面上的检测器，它关于所说的二维平面定成一个范围在约65°至约85°的角。

42、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所述扫描器有一个处在检测器平面上的检测器，它关于所说的二维平面定向成一个范围在约70°至约80°的角。

43、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于它有一个固定在所述外壳部分上的导引物，帮助使用者将窗对准被扫描的图样。

44、一种如权利要求27所述的扫描装置，其特征在于所说的窗具有带导引物的透明嵌板，帮助使用者将所说的窗对准被扫描的图样。

45、一种如权利要求43所述的扫描装置，其特征在于所说的导引物有一条线，与所述二维平面上的标记相配合，用以使所说的窗对准被扫描平面。

46、一种适于使用者的拇指与四指间抓握的扫描装置，适于放在含有被扫描图样的二维平面上，并响应于扫过被扫描图样产生一个信号，它具有：

外壳部分，带一背向使用者并适于使用者四指接触的后表面，一个面向使用者的前表面和一个适于静置于所述二维平面上，通常为平面的底面，所述底面有一窗;

设在所述外壳中的扫描器，用于把所述底面置于所述二维平面上的时候，通过所说的窗扫描被扫图样，并关于外壳扫描所述二维平面产生所述信号;

带第一端和第二端的支架部分及适于使用者拇指接触的拇指部分，其中第一端连接在所述外壳部分，第二端与所述二维平面相接触，支撑所述外壳总处于直立状态。

47、一种如权利要求46所述的扫描装置，其特征在于所述拇指部分自所述支架部分拱起。

48、一种如权利要求46所述的扫描装置，其特征在于所述后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

49、一种如权利要求46所述的扫描装置，其特征在于所述前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

50、一种如权利要求48所述的扫描装置，其特征在于所述前表面的曲率半径为3.5英寸至约4.5英寸。

51、一种如权利要求446所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述二维平面成一个范围在约100°至约130°间的角。

52、一种如权利要求46所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分的第二端与所述外壳部分的底面是彼此有一定间隔的。

53、一种如权利要求46所述的扫描装置，其特征在于所述扫描器有一个处在检测器平面上的检测器，它关于所述二维平面定向成一个范围在约65°至约85°间的角。

54、一种如权利要求46所述的扫描装置，其特征在于它有一个固定在所述外壳部分上的导引物，帮助使用者将窗对准被扫描的图样。

55、一种如权利要求54所述的扫描装置，其特征在于所说的导引物有一条线，与所述二维平面上的标记相配合，用以使所说的窗对准被扫描平面。

56、一种适于使用者握持的扫描装置，适于放在一个平面上并响应于沿着该平面移动所述扫描装置产生一个信号，它具有：

外壳部分，带一背向使用者的后表面，一个面向使用者的前表面和一个适于沿着所述平面移动的底面;

设在所述外壳部分中检测器，用于检测外壳部分沿所述二维平面的运动，并关于所述外壳相对所述二维平面移动产生所述信号;

带第一端和第二端的支架部分，其中第一端连接于所述外，壳部分上，第二端与所述二维平面相接触，支撑外壳部分总处于直立状态。

57、一种如权利要求56所述的扫描装置，其特征在于所述前表面具有凸圆样形状。

58、一种如权利要求56所述的扫描装置，其特征在于所述后表面具有凸圆样形状。

59、一种如权利要求57所述的扫描装置，其特征在于所述后表面具有凸圆样形状。

60、一种如权利要求57所述的扫描装置，其特征在于所述的弯曲前表的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

61、一种如权利要求59所述的扫描装置，其特征在于所述的弯曲前表面的曲率半径为约3.5英寸至约4.5英寸。

62、一种如权利要求58所述的扫描装置，其特征在于所述的凸圆样后表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

63、一种如权利要求59所述的扫描装置，其特征在于所述的凸圆样前表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

64、一种如权利要求61所述的扫描装置，其特征在于所述的凸圆样前表面的曲率半径范围在约5英寸至约6英寸间。

65、一种如权利要求56所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分的第一端连接于所述外壳部分的后表面上。

66、一种如权利要求56所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述二维平面成一个范围在约100°至约130°间的角。

67、一种如权利要求56所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述二维平面成一个范围在约110°至约120°间的角。

68、一种如权利要求56所述的扫描装置，其特征在于所述支架部分关于所述二维平面成一个约为115°的角。

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